Билет 18

1. Факторы, влияющие на свойства порошковых сталей.

1. Хим. состав (содержание С и легирующих добавок).

2. Равномерность распред. легирующих компонентов и С (определяется способом введения и технологией изготовления иделий).

3. Плотность и пористость ( П ухудшает свойства).

4. Наличие или отсутствие доп. обработки (повышает свойства, особенно прочность).

5. Вид доп. обработки (ТО, ТМО, ХТО).

6. Технология изготовления (2-х кратное пресс+спек, изостатич. горячее пресс. и т.д.).

2. Влияние степени обжатия при ПТМО и ВТМО на свойства сталей.

У порошковых материалов с повышением степени деформации увеличивается эффект их упрочнения, что связано с превалирующим влиянием повышения плотности (уменьшение или даже ликвидация пористости) над разупрочняющими процессами. В связи с этим при ТМО порошковых сталей в отличие от прокатанных компактных материалов, для которых оптимальными считаются средние степени обжатия (25 – 40%), целесообразно увеличить степень деформации до 80 – 90%. В ряде случаев рекомендуются степени обжатия, составляющие 90 – 95%.

В отличие от ВТМО при использовании холодной деформации по схеме ПТМО не следует применять очень высокие степени обжатия. Так, максимальная степень обжатия при прокатке пористых спеченных заготовок низколегированных сталей составляет 50%. Повышение степени обжатия при ПТМО способствует появлению трещин и других макродефектов. Однако в ряде случаев для относительно пластичных сталей степень обжатия может быть и 90%.

Билет 19

1. Особенности термической обработки спеченных сталей.

ТО - совокупность операций нагрева, выдержки при высоких Т и охлаждения в целях изменения структуры и обрабатываемости материала, улучшения сочетания его механических и физических свойств без изменения формы и размеров изделий. ТО является эффективным методом повышения физико-механических свойств и износостойкости стали.

Особенности:

- Специфич. особенности спеч. сталей (пористость, неоднор. структуры, высокая окисляемость и др.) затрудняет использование технологических режимов ТО, разработанных для литых сталей, хотя основные закономерности процессов, происходящих при нагреве и охлаждении компактной стали, могут быть перенесены и на спеченные материалы.

ТО порошковых сталей имеет ряд особенностей, обусловленных прежде всего остаточной пористостью, а также химической и структурной неоднородностью.

- Остаточная пористость порошковых сталей оказывает влияние на рост зерна аустенита при нагреве сталей.

Наличие пор, а также особое строение контактных участков между исходными частицами порошков препятствуют росту зерна аустенита. Границы растущих зерен при встрече с порами блокируются ими и остаются неподвижными даже при длительной аустенизации.

- Повышенная дефектность порошковых сталей, большая флюктуация по углероду, наличие свободных поверхностей пор изменяют термодинамическое состояние порошковых сталей, повышают их свободную энергию и понижают работу образования зародышей новой фазы – аустенита.

2. Особенности производства конструкционных материалов на медной основе.

1. Сущ-щие способы не позволяют изг. детали из порошков сплавов Cu пористостью менее 7 – 10%. Спеченные изделия в связи с остаточной пористостью обладают более низкими Ф-Мех свойствами, чем литые, что не позволяет исп. их, где изменение свойств материала может повлиять на параметры выходного сигнала. Т.о. они подвергаются доп. обраб. давлением (гор. штамповка). Гор. штамповка м.б. как метод ДГП к спеченным изд. (лучше рез-т, т.к. в прессовках воздух и м.б. закрытые поры).

2. Спекние в H₂ (оксиды меди легко восстан-ся при 400⁰С). При исп-нии достат. плотной прессовки (П до 10%) м.б. «водородная болезнь» - трещины из-за того, что оксид меди восстан-ся в водороде, т.е. обр-ся пары воды. Для устранения пористость изделий после прессования д.б достат. для удаления продуктов восстановления при спекании (15 – 20%).

3. Возможно появление диффузионной пористости - при спекании брикетов, спрессованных из смеси порошков (например, меди и олова или меди и цинка), в связи с различием коэффициентов диффузии элементов. При этом объём может увелич-ся, уменьш-ся и оставаться постоянным. Чтобы избежать этого, необходимо применять легированные порошки; пористость прессовок должна быть не менее 15 – 20%.

Таким образом, особенности изготовления порошковых сплавов меди не позволяет при однократном прессовании и спекании получать качественные изделия пористостью менее 15%. Для обеспечения высоких Ф-Мех свойств порошковые детали нужно подвергать доп. уплотнению.

Наиболее простой – допрессовка. Но она позволяет повысить относительную плотность заготовок до 90 – 93%, что недостаточно для деталей, от которых требуется высокая электропроводность и паяемость. Более эффективным способом уплотнения является холодная и горячая штамповка. В последние годы значительное распространение получил метод горячей штамповки пористых заготовок (ГШПЗ).